Главная > Экономика / Наука > Docker Докер
Docker Докер6-05-2025, 14:08. Разместил: GIG |
|
Сначала Полезные ссылки по теме: Что такое DockerКак я перешел на Docker и как это повлияло на мою работу Установка и настройка docker Redos8 (от Редос)Установка Docker Redos8 краткоПолное руководство: как установить Docker на Windows 10 и 11 (14 марта, 2025)(Для работы Docker на Windows существуют два способа виртуализации: с помощью Hyper-V или с использованием WSL 2) Docker Desktop для Ubuntu: установка, минусы и альтернатива (arzybek ) Разворачиваем сайт на CMS DLE в контейнерах Docker и ComposeСоздание собственного образа Docker разберем установку Docker на Linux, создание собственного образа и загрузку его на Docker Hub. Обновлено: Опубликовано: ----- Как и для чего использовать DockerБез стека ~29 минут![]() Docker — программа, позволяющая операционной системе запускать процессы в изолированном окружении на базе специально созданных образов. Несмотря на то, что технологии, лежащие в основе Докера появились до него, именно Докер произвел революцию в том, как сегодня создается инфраструктура проектов, собираются и запускаются сервисы.
(В статье намеренно опущены многие детали, чтобы не грузить информацией, которая не нужна для ознакомления). УстановкаЧтобы начать пользоваться Докером, необходимо установить движок — Docker Engine. На странице https://docs.docker.com/engine/install/ доступны ссылки для скачивания под все популярные платформы. Выберите вашу и установите Докер. <Banner name="intensive-devops" /> В работе Докера есть одна деталь, которую важно знать при установке на Mac и Linux. По умолчанию Докер работает через unix сокет. В целях безопасности сокет закрыт для пользователей, не входящих в группу docker. И хотя установщик добавляет текущего пользователя в эту группу автоматически, Докер сразу не заработает. Дело в том, что если пользователь меняет группу сам себе, то ничего не изменится до тех пор, пока пользователь не перелогинится. Такова особенность работы ядра. Для проверки того, в какие группы входит ваш пользователь, можно набрать команду Проверить успешность установки можно командой Она выдаёт довольно много информации о конфигурации самого Докера и статистику работы. ЗАПУСК Запуск На этом этапе команды на выполнение даются "как есть" без объяснения деталей. Подробнее о том, как их формировать и что в них входит разбирается позже. Начнем с самого простого варианта: При первом вызове данная команда начнет скачивать образ (image) nginx, поэтому придется немного подождать. Когда образ скачается, запустится bash, и вы окажетесь внутри контейнера (container). Побродите по файловой системе, посмотрите директорию /etc/nginx. Как видите, её содержимое не совпадает с тем, что находится у вас на компьютере. Эта файловая система появилась из образа nginx. Всё, что вы сделаете здесь внутри, никак не затронет вашу основную файловую систему. Вернуться в родные скрепы можно командой Теперь посмотрим вариант вызова команды Команда выполняется практически мгновенно, так как образ уже загружен. В отличие от предыдущего старта, где запускается баш и начинается интерактивная сессия внутри контейнера, запуск команды Последний вариант запуска будет таким: Данная команда не возвращает управление, потому что стартует nginx. Откройте браузер и наберите Несмотря на то, что все запуски выполнялись по-разному и приводили к разным результатам, общая схема их работы — одна. Докер при необходимости автоматически скачивает образ (первый аргумент после Образ — самостоятельная файловая система. Пока мы используем готовые образы, но потом научимся создавать их самостоятельно. Контейнер — запущенный процесс операционной системы в изолированном окружении с подключенной файловой системой из образа. Повторюсь, что контейнер — всего лишь обычный процесс вашей операционной системы. Разница лишь в том, что благодаря возможностям ядра (о них в конце) Докер стартует процесс в изолированном окружении. Контейнер видит свой собственный список процессов, свою собственную сеть, свою собственную файловую систему и так далее. Пока ему не укажут явно, он не может взаимодействовать с вашей основной операционной системой и всем, что в ней хранится или запущено. Попробуйте выполнить команду Как видно, процесса всего два, и у Bash PID равен 1. Заодно можно посмотреть в директорию /home командой Зачем все это?Зачем все это?Докер — универсальный способ доставки приложений на машины (локальный компьютер или удаленные сервера) и их запуска в изолированном окружении. Вспомните, когда вам приходилось собирать программы из исходников. Этот процесс включает в себя следующие шаги:
Как видите, процесс нетривиальный и далеко не всегда быстрый. Иногда даже невыполнимый из-за непонятных ошибок. И это не говоря про загрязнение операционной системы. Докер позволяет упростить эту процедуру до запуска одной команды причем с почти 100% гарантией успеха. Посмотрите на вымышленный пример, в котором происходит установка программы Tunnel на локальный компьютер в директорию /usr/local/bin используя образ tunnel: Запуск этой команды приводит к тому, что в основной системе в директории /usr/local/bin оказывается исполняемый файл программы, находящейся внутри образа tunnel. Команда А что если программа, которую мы устанавливаем таким способом, имеет зависимости? Весь фокус в том, что образ, из которого был запущен контейнер, полностью укомплектован. Внутри него установлены все необходимые зависимости, и его запуск практически гарантирует 100% работоспособность независимо от состояния основной ОС. Часто даже не обязательно копировать программу из контейнера на вашу основную систему. Достаточно запускать сам контейнер, когда в этом возникнет необходимость. Предположим, что мы решили разработать статический сайт на основе Jekyll. Jekyll — популярный генератор статических сайтов, написанный на Ruby. Например, гайд который вы читаете прямо сейчас, находится на статическом сайте, сгенерированном с его помощью. И при его генерации использовался Докер (об этом можно прочитать в гайде: как делать блог на Jekyll). Старый способ использования Jekyll требовал установки на вашу основную систему как минимум Ruby и самого Jekyll в виде гема (gem — название пакетов в Ruby). Причем, как и всегда в подобных вещах, Jekyll работает только с определенными версиями Ruby, что вносит свои проблемы при настройке. С Докером запуск Jekyll сводится к одной команде, выполняемой в директории с блогом (подробнее можно посмотреть в репозитории наших гайдов): Точно таким же образом сейчас запускается огромное количество различного софта. Чем дальше, тем больше подобный способ захватывает мир. На этом месте можно немного окунуться в происхождение названия Docker.
Как вы знаете, основной способ распространения товаров по миру — корабли. Раньше стоимость перевозки была довольно большая, по причине того, что каждый груз имел собственную форму и тип материала.
Загрузить на корабль мешок с рыбой или машину — разные задачи, требующие разных процессов и инструментов. Возникали проблемы со способами погрузки, требовались разнообразные краны и инструменты. А эффективно упаковать груз на самом корабле, с учетом его хрупкости — задача нетривиальная. Но в какой-то момент все изменилось. Картинка стоит тысячи слов:
Контейнеры уравняли все виды грузов и стандартизировали инструменты погрузки и разгрузки во всем мире. Что в свою очередь привело к упрощению процессов, ускорению и, следовательно, уменьшению стоимости перевозок. "Docker стал универсальным средством доставки софта независимо от его структуры, зависимостей и способа установки" "каждый запущенный контейнер живет в своем окружении. Причем, откат в такой системе тривиален: всё что нужно — остановить новый контейнер и поднять старый, на базе предыдущего образа." То же самое произошло и в разработке ПО. Docker стал универсальным средством доставки софта независимо от его структуры, зависимостей и способа установки. Всё, что нужно программам, распространяемым через Докер, находится внутри образа и не пересекается с основной системой и другими контейнерами. Важность этого факта невозможно переоценить. Теперь обновление версий программ никак не задействует ни саму систему, ни другие программы. Сломаться больше ничего не может. Всё, что нужно сделать, это скачать новый образ той программы, которую требуется обновить. Другими словами, Докер убрал проблему dependency hell и сделал инфраструктуру immutable (неизменяемой). Больше всего Docker повлиял именно на серверную инфраструктуру. До эры Докера управление серверами было очень болезненным мероприятием даже несмотря на наличие программ по управлению конфигурацией (chef, puppet, ansible). Основная причина всех проблем — изменяемое состояние. Программы ставятся, обновляются, удаляются. Происходит это в разное время на разных серверах и немного по-разному. Например, обновить версию таких языков, как PHP, Ruby или Python могло стать целым приключением с потерей работоспособности. Проще поставить рядом новый сервер и переключиться на него. Идейно Докер позволяет сделать именно такое переключение. Забыть про старое и поставить новое, ведь каждый запущенный контейнер живет в своем окружении. Причем, откат в такой системе тривиален: всё что нужно — остановить новый контейнер и поднять старый, на базе предыдущего образа. Приложение в контейнереТеперь поговорим о том, как приложение отображается на контейнеры. Возможны два подхода:
На практике все преимущества Docker достигаются только со вторым подходом. Во-первых, сервисы, как правило, разнесены по разным машинам и нередко перемещаются по ним (например, в случае выхода из строя сервера), во-вторых, обновление одного сервиса не должно приводить к остановке остальных. Первый подход крайне редко, но бывает нужен. Например, Хекслет работает в двух режимах. Сам сайт с его сервисами использует вторую модель, когда каждый сервис отдельно, но вот практика, выполняемая в браузере, стартует по принципу "один пользователь — один контейнер". Внутри контейнера может оказаться всё что угодно в зависимости от практики. Как минимум, там всегда стартует сама среда Хекслет IDE, а она в свою очередь порождает терминалы (процессы). В курсе по базам данных в этом же контейнере стартует и база данных, в курсе, связанном с вебом, стартует веб-сервер. Такой подход позволяет создать иллюзию работы на настоящей машине и резко снижает сложность в поддержке упражнений. Повторюсь, что такой вариант использования очень специфичен и вам вряд ли понадобится. Другой важный аспект при работе с контейнерами касается состояния. Например, если база запускается в контейнере, то ее данные ни в коем случае не должны храниться там же, внутри контейнера. Контейнер как процесс операционной системы, может быть легко уничтожен, его наличие всегда временно. Docker содержит механизмы, для хранения и использования данных лежащих в основной файловой системе. О них будет позже. Работа с образамиРабота с образамиDocker — больше, чем просто программа. Это целая экосистема со множеством проектов и сервисов. Главный сервис, с которым вам придется иметь дело — Registry. Хранилище образов. Концептуально оно работает так же, как и репозиторий пакетов любого пакетного менеджера. Посмотреть его содержимое можно на сайте https://hub.docker.com/, кликнув по ссылке Explore. Когда мы выполняем команду run Разберемся с тем, как формируется имя образа, и что оно в себя включает. Вторая колонка в выводе выше называется TAG. Когда мы выполняли команду Важно понимать, что это всего лишь соглашение, а не правило. Конкретный образ вообще может не иметь тега latest, либо иметь, но он не будет содержать последние изменения, просто потому, что никто их не публикует. Впрочем, популярные образы следуют соглашению. Как понятно из контекста, теги в Докере изменяемы, другими словами, вам никто не гарантирует, что скачав образ с одним и тем же тегом на разных компьютерах в разное время вы получите одно и то же. Такой подход может показаться странным и ненадежным, ведь нет гарантий, но на практике есть определенные соглашения, которым следуют все популярные образы. Тег latest действительно всегда содержит последнюю версию и постоянно обновляется, но кроме этого тега активно используется семантическое версионирование. Рассмотрим https://hub.docker.com/_/nginx 1.13.8, mainline, 1, 1.13, latest 1.13.8-perl, mainline-perl, 1-perl, 1.13-perl, perl 1.13.8-alpine, mainline-alpine, 1-alpine, 1.13-alpine, alpine 1.13.8-alpine-perl, mainline-alpine-perl, 1-alpine-perl, 1.13-alpine-perl, alpine-perl 1.12.2, stable, 1.12 1.12.2-perl, stable-perl, 1.12-perl 1.12.2-alpine, stable-alpine, 1.12-alpine 1.12.2-alpine-perl, stable-alpine-perl, 1.12-alpine-perl Теги, в которых присутствует полная семантическая версия (x.x.x) всегда неизменяемы, даже если в них встречается что-то еще, например, 1.12.2-alphine. Такую версию смело нужно брать для продакшен-окружения. Теги, подобные такому 1.12, обновляются при изменении path версии. То есть внутри образа может оказаться и версия 1.12.2, и в будущем 1.12.8. Точно такая же схема и с версиями, в которых указана только мажорная версия, например, 1. Только в данном случае обновление идет не только по патчу, но и по минорной версии. Как вы помните, команда Кроме тегов имя образа может содержать префикс: например, Удаляются образы командой Если в Докере присутствует хоть один контейнер из удаляемого образа, то Докер не даст его удалить по понятным причинам. Если вы всё же хотите удалить и образ, и все контейнеры, связанные с ним, используйте флаг Управление контейнерамиУправление контейнерами
Картинка описывает жизненный цикл (конечный автомат) контейнера. Кружками на нём изображены состояния, жирным выделены консольные команды, а квадратиками показывается то, что в реальности выполняется. Проследите путь команды Запустим nginx так, чтобы он работал в фоне. Для этого после слова run добавляется флаг После выполнения команды Докер выводит идентификатор контейнера и возвращает управление. Убедитесь в том, что nginx работает, открыв в браузере ссылку Вы также можете подсоединиться к выводу лога в стиле Теперь выведем информацию о запущенных контейнерах командой Расшифровка столбиков:
(Команда Теперь попробуем остановить контейнер. Выполним команду: Если попробовать набрать Команда Теперь выведем все контейнеры командой Здесь как раз два последних наших запуска. Если посмотреть на колонку STATUS, то видно, что оба контейнера находятся в состоянии Exited. То есть запущенная команда внутри них выполнилась, и они остановились. Разница лишь в том, что один завершился успешно (0), а второй с ошибкой (127). После остановки контейнер можно даже перезапустить: Только в этот раз вы не увидите вывод. Чтобы его посмотреть, воспользуйтесь командой Взаимодействие с другими частями системыВзаимодействие с другими частями системыЗапускать изолированный контейнер, который живет весь внутри себя — малополезно. Как правило, контейнеру нужно взаимодействовать с внешним миром, принимать входящие запросы на определенный порт, выполнять запросы на другие сервисы, читать общие файлы и писать в них. Все эти возможности настраиваются при создании контейнера. Interactive modeСамый простой вариант использования Докера, как мы уже убедились — поднять контейнер и выполнить внутри него какую-либо команду: После выполнения команды Docker возвращает управление, и мы снова находимся вне контейнера. Если попробовать точно так же запустить баш, то мы получим не то, что хотим: Дело в том, что PortsЕсли запустить nginx такой командой Флаг Docker позволяет пробрасывать столько портов, сколько нужно. Например, в случае nginx часто требуется использовать и VolumesДругая частая задача связана с доступом к основной файловой системе. Например, при старте nginx-контейнера ему можно указать конфигурацию, лежащую на основной фс. Докер прокинет её во внутреннюю фс, и nginx сможет её читать и использовать. Проброс осуществляется с помощью опции При работе с Volumes есть несколько важных правил, которые надо знать:
Кроме пробрасывания части фс снаружи, Докер предоставляет еще несколько вариантов создания и использования Volumes. Подробнее — в официальной документации. Переменные окруженияКонфигурирование приложения внутри контейнера, как правило, осуществляется с помощью переменных окружения в соответствии с 12factors. Существует два способа их установки:
Подготовка собственного образаСоздание и публикация собственного образа не сложнее его использования. Весь процесс делится на три шага:
Рассмотрим процесс создания образа на примере упаковки линтера То есть достаточно запустить контейнер из этого образа, подключив каталог с файлами js для проверки как Volume во внутреннюю директорию /app. 1. Конечная структура директории, на основе файлов которой соберется образ, выглядит так:Файл eslintrc.yml содержит конфигурацию линтера. Он автоматически прочитывается, если лежит в домашней директории под именем .eslintrc.yml. То есть этот файл должен попасть под таким именем в директорию /root внутрь образа. 2. Создание DockerfileDockerfile имеет довольно простой формат. На каждой строчке указывается инструкция (директива) и её описание. FROMИнструкция FROM нужна для указания образа, от которого происходит наследование. Здесь необходимо оговориться, что образы строятся на базе друг друга и все вместе образуют большое дерево. В корне этого дерева находится образ busybox. В прикладных задачах напрямую его не используют, так как Докером предоставляются подготовленные образы под каждую экосистему и стек. RUNОсновная инструкция в Dockerfile RUNОсновная инструкция в Dockerfile. Фактически здесь указывается sh команда, которая будет выполнена в рамках окружения, указанного во FROM при сборке образа. Так как по умолчанию всё выполняется от пользователя root, то использовать sudo не нужно (и скорее всего его нет в базовом образе). К тому же учтите, что сборка образа — процесс не интерактивный. В тех ситуациях, когда вы используете команду, которая может запросить что-то от пользователя, необходимо подавлять этот вывод. Например, в случае пакетных менеджеров делают так: Технически образ Докера — это не один файл, а набор так называемых слоев. Каждый вызов RUN формирует новый слой, который можно представить как набор файлов, созданных и измененных (в том числе удаленных) командой, указанной в RUN. Такой подход позволяет значительно улучшить производительность системы, задействовав кеширование слоев, которые не поменялись. С другой стороны, Докер переиспользует слои в разных образах если они идентичны, что сокращает и скорость загрузки и занимаемое пространство на диске. Тема кеширования слоев довольно важная при активном использовании Докера. Для её эффективной работы нужно понимать как она устроена и как правильно описывать инструкции COPYВ соответствии со своим названием команда COPY берет файл или директорию из основной файловой системы и копирует её внутрь образа. У команды есть ограничение. То, что копируется, должно лежать в той же директории, где и Dockerfile. Именно эту команду используют при разработке когда необходимо упаковать приложение внутрь образа. WORKDIRИнструкция, устанавливающая рабочую директорию. Все последующие инструкции будут считать, что они выполняются именно внутри неё. По инструкция CMDТа самая инструкция, определяющая действие по умолчанию при использовании 3. СборкаДля сборки образа используется команда После выполнения данной команды вы можете увидеть текущий образ в списке 4. ПубликацияДля успешного выполнения публикации нужно соблюсти два условия:
Docker ComposeDocker Compose — продукт, позволяющий разрабатывать проект локально, используя Докер. По решаемым задачам его можно сравнивать с Vagrant. Docker Compose позволяет управлять набором контейнеров, каждый из которых представляет из себя один сервис проекта. Управление включает в себя сборку, запуск с учетом зависимостей и конфигурацию. Конфигурация Docker Compose описывается в файле В боюПри использовании Докера настройка машин проекта, как правило, сводится к установке Докера. Дальше нужно только деплоить. Простейший процесс выкладки выглядит так:
Причем, данный порядок действий не зависит от стека технологий. Выполнять деплой можно (как и настройку машин) с помощью Ansible. Другой вариант, подходящий для нетривиальных проектов, основан на использовании специальных систем оркестрации типа Kubernetes. Данный вариант требует от вас довольно серьезной подготовки, включающий понимание принципов работы распределенных систем. Докер под капотомИзоляция, которую предоставляет Докер, достигается благодаря возможностям ядра Cgroups и Namespaces. Они позволяют запускать процесс операционной системы не только в изолированном окружении, но и с ограничением по использованию физических ресурсов, таких как память или процессор. Дополнительные ссылки
![]() Kirill Mokevnin18 декабря 2024 Полезно: Как я перешел на Docker и как это повлияло на мою работу ----- Вернуться назад |